№5Одиночный цикл возбуждения

Статическая поляризация – наличие постоянной разности потенциалов между наружной и внутренней поверхностями клеточной мембраны. В состоянии покоя наружная поверхность клетки всегда электроположительна по отношению к внутренней, т.е. поляризована. Эта разность потенциалов, равная ~ 60 мВ, называется потенциалом покоя, или мембранным потенциалом (МП). В покое ионы калия без затрат энергии выходят в область меньшей, неся с собой положительный заряд. Ионы хлора проникают внутрь клетки, неся отрицательный заряд. Ионы натрия продолжают оставаться на наружной поверхности мембраны, еще больше усиливая положительный заряд.

Деполяризация – открываются «быстрые» натриевые каналы, ионы Na лавинообразно поступают в клетку. В результате этого сокращается разность потенциалов, значение МП падает до 0, а затем по мере дальнейшего поступления Na в клетку происходят перезарядка мембраны и инверсия ее заряда.

Реполяризация – восстановление исходного уровня МП. При этом ионы натрия перестают проникать в клетку, проницаемость мембраны для калия увеличивается, и он достаточно быстро выходит из нее. В результате заряд клеточной мембраны приближается к исходному. Электрографическим проявлением реполяризации является отрицательный следовой потенциал.

Гиперполяризация – увеличение уровня МП. Вслед за реполяризацией происходит кратковременное увеличение МП по сравнению с уровнем покоя, обусловленное повышением проницаемости калиевых каналов и каналов для Cl . В связи с этим поверхность мембраны приобретает избыточный по сравнению с нормой положительный заряд, а уровень МП становится несколько выше исходного. На этом заканчивается одиночный цикл возбуждения.

*Для потенциала действия характерны несколько фаз. Он начинается фазой нарастания. Во время этой фазы клеточная мембрана теряет свой нормальный заряд («поляризацию»); поэтому фазу нарастания называют также фазой деполяризации. Обычно кривая деполяризации переходит за нулевую линию и мембранный потенциал становится положительным. Эта положительная фаза потенциала действия называется овершутом. Следующая за овершутом фаза, в течение которой восстанавливается исходный потенциал покоя мембраны, называется реполяризацией.

*Физиологическое значение потенциала дейтвия состоит в том что ПД это активный электрический сигнал, с помощью которого осуществляется передача информации в организме человека и животных.

*Максимальный отрицательный заряд в пейсмекерных клетках приблизительно равен —60 мВ.

Фаза возбуждения потенциала действия пейсмекерных клеток гораздо менее быстрая и достигает более низкой амплитуды. Натриевые канальцы пейсмекерных клеток неактивны, а возбуждение потенциала действия обусловлено единственно токами Са++ внутрь через относительно медленные кальциевые канальцы.

№6Изменение возбудимости в различные фазы одиночного цикла возбуждения.

Во время развития полной деполяризации и инверсии заряда возбудимость падает до 0. Время, в течение которого отсутствует возбудимость, называется периодом абсолютной рефрактерности. В это время даже очень сильный раздражитель не может вызвать возбуждение ткани.

В фазе восстановления МП возбудимость также начинает восстанавливаться, но она еще ниже исходного уровня. Время восстановления ее от 0 до исходной величины называется периодом первичной относительной рефрактерности. Ткань может ответить возбуждением только на сильные, надпороговые, раздражения.

Вслед за периодом относительной рефрактерности наступает короткий период экзальтации – повышенной (по сравнению с исходной) возбудимости. По времени он соответствует процессу реполяризации.

Заключительный этап одиночного цикла возбуждения – повторное снижение возбудимости ниже исходного уровня (но не до 0), называемое периодом вторичной относительной рефрактерности. Он совпадает с развитием гиперполяризации мембраны. Возбуждение может возникнуть только в том случае, если сила раздражения значительно превысит пороговую. После этого возбудимость восстанавливается, и клетка готова к осуществлению следующего цикла возбуждения.

№7Особенности мышц

Гладкая мышечная ткань –образуется из мезенхимы структурной единицей является гладко мышечная клетка она имеет вытянутую форму и покрыта хорошо развитой клеточной оболочкой клетки плотно прилегают друг к другу образуя слои и группы разделенные рыхлой соединительной тканью. В цитоплазме расположены миофибриллы они идут по периферии клетки в доль ее оси, миофибриллы являются сократительными элементами мышцы.

Поперечнополосатая мышечная ткань- образуется из миотом, производных мезодермы, структурной единицей является поперечнополосатае мышечное волокно. Оно выглядит как удленненное цилинтрическое тело . мышечное волокно является симпластом . Снаружи покрыто сарколеммой а цитоплазма называется саркоплазмой, в ней располагаются многочисленные ядра, миофибриллы ( они образуют пучок непреривных волоконец ) каждая миофибрилла состоит из дисков имеющих разный хим состав и оптические свойства: изотропные диски кажутся светлыми т.к приломляют свет один раз, анизотропные обладают двойным лучеприломлением и кажутся темными.

• Раздражимость – свойства реагировать на внешние воздействия изменением функции и структуры.

• Возбудимость – способность высокоорганизованных тканей (нервной, мышечной, железистой) реагировать на раздражение изменением физиологических свойств и генерации процессов возбуждения .

• Проводимость – это способность проводить потонциал действия.

№8 Особенности сокращения одиночного мышечного волокна

Согласно теории скольжения нитей, мышечное сокращение происходит благодаря скользящему движению актиновых и миозиновых филламентов друг относительно друга. Механизм скольжения нитей включает несколько последовательных событий.

- Головки миозина присоединяются к центрам связывания актинового филламента

- Взаимодействие миозина с актином приводит к конформационным перестройкам молекулы миозина. Головки приобретают АТФазную активность и поворачиваются на 120 ° . За счет поворота головок нити актина и миозина передвигаются на «один шаг» друг относительно

- Рассоединение актина и миозина и восстановление конформации головки происходит в результате присоединения к головке миозина молекулы АТФ и ее гидролиза в присутствии Са++

- Цикл «связывание – изменение конформации – рассоединение – восстановление конформации» происходит много раз, в результате чего актиновые и миозиновые филламенты смещаются друг относительно друга, Z -диски саркомеров сближаются и миофибрилла укорачивается

* Закон «все или ничего»: подпороговые раздражители не вызывают ответной реакции («ничего»), на пороговые раздражители возникает максимальная ответная реакция («все»).

№9 Суммация одиночных мышечных мышечных сокращений – есть тетанус

Суммация это сложение 2-х последовательных сокращений при нанесении на нее 2-х пороговых или сверхпороговых раздражений, интервал между которыми меньше длительности одиночного сокращения, но больше продолжительности рефракторного периода. Различают 2 вида суммации: полную и неполную суммацию. Неполная суммация возникает в том случае, если повторное раздражение наносится на мышцу, когда он уже начала расслабляться. Полная возникает тогда, когда повторное раздражение действует на мышцу до начала периода расслабления, т.е. в конце периода укорочения.

* Тетанус - это длительное сокращение мышцы, возникающее в результате суммации нескольких одиночных сокращений, развивающихся при нанесении на нее ряда последовательных раздражений. Зубчатый тетанус наблюдается в том случае, если каждое последующее раздражение действует на мышцу, когда она уже начала расслабляться. Т.е. наблюдается неполная суммация. Гладкий тетанус возникает тогда, когда, каждое последующее раздражение наносится а конце периода укорочения т.е. имеет место полная суммация отдельных сокращений. Амплитуда гладкого тетануса больше, чем зубчатого. В норме мышцы человека сокращаются в режиме гладкого тетануса. Зубчатый возникает при патологии, например тремор рук

* В естественных условиях одиночные сокращения скелетных мышц не встречаются. Происходит сложение сокращений отдельных нейромоторных единиц. При этом сила сокращения может увеличиваться как за счет изменения числа двигательных единиц, участвующих в сокращении, так и за счет изменения частоты импульсации мотонейронов. В случае увеличения частоты импульсации будет наблюдаться суммация сокращений отдельных двигательных единиц.

№10 Утомление при работе мышц в условиях целого организма

*Утомление следует рассматривать не как локальный процесс, происходящий только в мышце

или только в центральной нервной системе, а как новый уровень саморегуляции в

системе, определяющей двигательную активность организма. Такая функциональная

система включает следующие основные звенья:

исполнительное звено – сократительный аппарат мышцы, работа которого тесно

связана с обменом веществ в ней и зависит от кровоснабжения, гормональных и

нервных влияний;центральное звено – нейроны различных уровней центральной

нервной системы, обеспечивающие через афферентные пути работу исполнительного

звена; рецепторы результата – проприорецепторы мышцы, посылающие в

центральную нервную систему по афферентным проводникам импульсацию,

выполняющую роль трех типов афферентаций (обстановочной, пусковой и

обратной), сформулированных в теории функциональных систем.

*Тоническое сокращение мышц - сокращение, обеспечивающее тонус мышц. Это устойчивое длительное сокращение с малым быстродействием не связанное с каким-либо видимым внешним воздействием. Фазическое сокращение мышцы - сокращение с высоким быстродействием синхронизированное с воздействием, коррелирующее с ним, когда фаза сокращения мышцы соответствует фазе воздействия.

* Мышечный тонус - состояние, в котором мышца находится в постоянном легком напряжении и выглядит плотной.